Anatomy of the band structure of the newest apparent near-ambient superconductor LuH3−x_{3-x}Nx_x

Recently it was claimed that nitrogen-doped lutetium hydride exhibited a near-ambient superconducting transition with a temperature of 294 K at a pressure of only 10 kbar, this pressure being several orders of magnitude lower than previously demonstrated for hydrides under pressure. In this paper, we investigate within DFT+U the electronic structure of both parent lutetium hydride LuH$_3$ and nitrogen doped lutetium hydride LuH$_{2.75}$N$_{0.25}$. We calculated corresponding bands, density of states and Fermi surfaces. It is shown that in the stoichiometric system the Lu-5d states cross the Fermi level while the H-1s states make almost no contribution at the Fermi level. However, with nitrogen doping, the N-2p states enter the Fermi level in large quantities and bring together a significant contribution from the H-1s states. The presence of N-2p and H-1s states at the Fermi level in a doped compound can facilitate the emergence of superconductivity. For instance, nitrogen doping almost doubles the value of DOS at the Fermi level. Simple BCS analysis shows that the nitrogen doping of LuH$_3$ can provide T$_c$ more than 100K and even increase it with further hole doping.Comment: 7 pages, 5 figure

Structural, electronic properties and Fermi surface of ThCr2Si2-type charge-balanced KFe2AsSe phase as a parent system for a new group of "mixed" pnictide-chalcogenide superconductors

The ThCr2Si2-type arsenide-selenide phase KFe2AsSe is proposed as a parent system for a new "intermediate" group of Fe-based superconducting materials bridging the known families of Fe-pnictides (such as BaFe2As2) and Fe-chalcogenides (such as KxFe2-ySe2) superconductors. The characterization of the proposed charge-balanced phase by means of FLAPW-GGA approach covers the crystal structure, As/Se atomic ordering, stability, electronic bands, Fermi surface, and density of electronic states.Comment: 8 pages, 4 figure

Elastic properties of mono- and polycrystalline hexagonal AlB2-like diborides of s, p and d metals from first-principles calculations

We have performed accurate ab initio total energy calculations using the full-potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method with the generalized gradient approximation (GGA) for the exchange-correlation potential to systematically investigate elastic properties of 18 stable, meta-stable and hypothetical hexagonal (AlB2-like) metal diborides MB2, where M = Na, Be, Mg, Ca, Al, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Ag and Au. For monocrystalline MB2 the optimized lattice parameters, independent elastic constants (Cij), bulk modules (B), shear modules (G) are obtained and analyzed in comparison with the available theoretical and experimental data. For the first time numerical estimates of a set of elastic parameters of the polycrystalline MB2 ceramics (in the framework of the Voigt-Reuss-Hill approximation), namely bulk and shear modules, compressibility, Young's modules, Poisson's ratio, Lame's coefficients are performed.Comment: 24 pages, 3 figure

Novel Sources of Resistance to <i>Stagonospora nodorum</i> and Role of Effector-Susceptibility Gene Interactions in Wheat of Russian Breeding

Virulence factors of the pathogen Stagonospora nodorum Berk. are numerous necrotrophic effectors (NEs) (SnTox), which interact with the products of host susceptibility genes (Snn), causing the development of the disease. In this study, 55 accessions of bread spring and winter wheat were screened for sensitivity to NEs SnToxA, SnTox1, and SnTox3 using different isolates of S. nodorum. In the studied panel of wheat, 47 accessions were modern commercial cultivars grown in Russia and 8 cultivars were historic wheat accessions from the N. I. Vavilov Institute of Plant Genetic Resources in Russia. In general, our wheat panel differed from other wheat collections with available data in that it was less sensitive to SnToxA and SnTox3, and more sensitive to SnTox1. Six sources of strong SNB resistance were identified in our wheat panel. In addition, during the study, wheat cultivars were identified as appropriate objects in which to study the different effects of SnTox-Snn interactions, which is important for marker-assisted selection for SNB resistance. The current study has shown, for the first time, that the expression level of Snn1 and Tsn1 susceptibility genes and the disease severity of the different wheat cultivars are interconnected. Future work should focus on the deep characterization of SnTox-Snn interactions at the molecular level

Розробка аналітичної системи управління умовами експлуатації транспортних засобів у інформаційному комплексі V2I з використанням імітаційного моделювання

In connection with the active development of information systems in transport, it becomes necessary to integrate vehicles, infrastructure and humans into a single information network. The V2I system of information analysis for monitoring and controlling vehicles in operating conditions is an organic combination of information and analytical components. The latter includes the analysis of information regarding changes in operating conditions. The article presents a study that has improved the processes of managing the operating conditions of vehicles in the V2I communication system by using simulation modelling. A simulation model for choosing the optimal operating conditions for vehicles is described. The model takes into account road, climatic, and transport conditions and culture of vehicle operation, as well as the peculiarities of public transport movement in a transport hub. The objective function with the appropriate restrictions and the problem of traffic optimization in the investigated transport hub were established. Diagrams of the processes of the simulation model were constructed for various input parameters, including the optimal ones, with the creation of corresponding agents and their populations. Models of public transport delays at stops using a triangular distribution were developed, and the corresponding hypotheses were confirmed by Pearson’s test (χ2). The developed models can be used in the process of rebuilding a transport hub, as well as for modeling traffic when the operating conditions of vehicles change and for predicting such changes. The simulation results can be used in the creation and design of intelligent transport systemsВ связи с активным развивитием информационных систем на транспорте возникает необходимость интеграции транспортных средств, инфраструктуры и человека в единую информационную систему. Информационно-аналитическая система V2I мониторинга и управления транспортными средствами в условиях эксплуатации представляет собой органичное соединение информационной и аналитической составляющей. Компонентом последней является анализ информации в части изменения условий эксплуатации. В работе выполнено улучшение процессов управления условиями эксплуатации транспортных средств в информационно-аналитической системе V2I использованием имитационного моделирования. Приводится имитационная модель выбора оптимальных условий эксплуатации транспортных средств. Модель учитывает дорожные, атмосферно-климатические, транспортные условия и культуру эксплуатации транспортных средств, а также особенности движения общественного транспорта в транспортном узле. Сформирована целевая функция с соответствующими ограничениями и задача оптимизации дорожного движения в исследуемом транспортном узле. Построены диаграммы процессов имитационной модели для различных входящих параметров, в том числе и оптимальных, созданы соответствующие агенты и их популяции. Разработаны модели задержек общественного транспорта на остановках с помощью треугольного распределения, а соответствующие гипотезы были подтверждены по критерию Пирсона (χ2). Созданные модели могут быть использованы в процессе переустройства транспортного узла, а также для моделирования дорожного движения при изменении условий эксплуатации транспортных средств и их прогнозировании. Результаты моделирования могут быть использованы при создании и проектировании интеллектуальных транспортных системЧерез активний розвиток інформаційних систем на транспорті виникає необхідність інтеграції транспортних засобів, інфраструктури й людини в єдину інформаційну систему. Інформаційно-аналітична система V2I моніторингу та управління транспортними засобами в умовах експлуатації є органічним поєднанням інформаційного та аналітичного складників. Компонентом останнього є аналіз інформації в частині зміни умов експлуатації, а саме атмосферно-кліматичних, дорожніх, транспортних умов. В роботі виконано поліпшення процесів управління умовами експлуатації транспортних засобів в інформаційно-аналітичній системі V2I використанням імітаційного моделювання. Наводиться імітаційна модель вибору оптимальних умов експлуатації транспортних засобів. Модель враховує дорожні, атмосферно-кліматичні, транспортні умови й культуру експлуатації транспортних засобів, а також особливості руху громадського транспорту в транспортному вузлі. Сформована цільова функція з відповідними обмеженнями та завдання оптимізації дорожнього руху в досліджуваному транспортному вузлі. Побудовано діаграми процесів імітаційної моделі для різних вхідних параметрів, у тому числі й оптимальних, створені відповідні агенти і їх популяції. Розроблено моделі затримок громадського транспорту на зупинках за допомогою трикутного розподілу, а відповідні гіпотези були підтверджені за критерієм Пірсона (χ2). Створені моделі можуть бути використані в процесі перебудови транспортного вузла, а також для моделювання дорожнього руху під час зміни умов експлуатації транспортних засобів і їх прогнозуванні. Результати моделювання можуть бути використані у разі створення і проектування інтелектуальних транспортних систе

Effect of Li and Li-RE co-doping on structure, stability, optical and electrical properties of bismuth magnesium niobate pyrochlore

New Bi$_{1.5}$Mg$_{0.9-x}$LixNb$_{1.5}$O$_{7–δ}$ (x = 0.25; 0.40) and Bi$_{1.4}$RE$_{0.1}$Mg$_{0.5}$Li$_{0.4}$Nb$_{1.5}$O$_{7–δ}$ (RE – Eu, Ho, Yb) compounds with the pyrochlore structure were synthesized. The displacements of the A-site atoms (96g) and O' ones (32e) as well as the Li and RE atoms distribution in the A-sites were determined. The dopant distribution was proven by ab initio calculations. The most preferable (Bi$_{1.5}$Li$_{0.5}$)(Nb$_{1.5}$Mg$_{0.5}$)O$_7$ model was predicted with a direct band gap of 3.18 eV corresponding to the experimental Eg for Bi$_{1.5}$Mg$_{0.5}$Li$_{0.4}$Nb$_{1.5}$O$_{7–δ}$. The thermal stability of the compounds in air up to 1100–1220 °C and the reducing atmosphere up to 400 °C was determined. The charge disbalance in the A$_2$O' sublattice and the oxygen vacancies predetermine the dielectric behavior of the ceramics up to 200 °C, the mixed conductivity at high temperatures (T > 200 °C), and the proton transport up to 400 °C